Neurofysiologie optie 1

Neurofysiologie
1. De opbouw van het centraal zenuwstelsel
1.1 Het centraal zenuwstelsel
 hersenen (telencefalon, diencefalon, hersenstam) + ruggenmerg
 vlakken: sagittaal, coronaal, axiaal
 Telencefalon
o 2 hemisferen
o Cortex  sulci, gyri, 1/3 aan oppervlak
 Ontvangt sensorisch, geanalyseerd, motorische actie
 rol bewustzijn, mentale/cognitieve functie
o 4 kwabben
 Frontale: gyrus precentralis (motorische, naar HZK en voorhoorn),
premotorische cortex, spraakcentrum van Broca, prefrontale cortex
 Temporale: auditieve cortex, spraakcentrum van Wernicke, reukcortex, rol in
geheugen
 Parietale: gyrus postcentralis = sensorische cortex
 Occipitale: visuele cortex
o Grijze stof: buiten, cellichamen
o Witte stof: binnen, gemyeliniseerde axonen
 Associatiebanen, commissuurbanen, projectiebanen
o Basale ganglia (diepe grijze kernen)
 Neostriatum (nucleus caudatus + putamen) en globus pallidus:
extrapyramidaal system  controle motoriek (letsel: onwillekeurige
bewegingen, problem initiatie, wijziging spiertonus)
 Nucleus basalis van Meynert: geheugen
o Hippocampus (geheugen, leren) en amygdala (koppeling emotionele betekenis aan
sensorische input)
 Temporale kwab
 Limbisch systeem: controle emoties en geheugen (cerebrale cortex,
thalamus, hypothalamus)
 Diencefalon
o Thalamus + hypothalamus = deel limbisch systeem, hypofyse, epifyse, 3e ventrikel
o Thalamus
 Verschillende kernen
 Sensorische tussenstop, deel motorisch circuit
o Hypothalamus
 Reguleert viscerale activiteit (autonoom ZS), hypofyse, dorst honger, slaapwaak
 Hersenstam = mesencefalon, pons, medulla oblongata
o Reticulaire formatie: bewustzijn, spiertonus
o Kernen HZ III tot XII
o


Regeling ademhaling, hartslag, bloeddruk
 Ritmisch ademhalingscentrum in MO
o Kernen van cellichamen van monoaminerge banen
 Substantia nigra: mesencefalon, dopamine
 Locus ceruleus: pons, noradrenaline
o Banen hemisferen hersenstam-ruggenmerg + omgekeerd
Cerebellum
o Coördinatie bewegingen, spiertonus, evenwicht
o Purkinjecellen, 2 hemisferen, vermis, 3 lagen
Ruggenmerg
o Cervicaal, thoracaal, lumbaal, sacraal
o Grijze stof
 Voorhoorn: motorische voorhoorncellen
 Achterhoorn: interneuronen, aankomst sensorische banen
 Tussenhoorn: spinale preganglionaire sympatische neuronen
o Witte stof: opstijgende (langs thalamus) en afdalende banen + banen voor spiertonus
1.2 Het perifeer zenuwstelsel
 Hersenzenuwen
o I: reuk
o II: oog
o III, IV, VI: oogbeweging + contractie pupil
o V: gevoel gelaat, motoriek kauwspieren
o VII: motoriek gelaat, smaak
o VIII: gehoor, evenwicht
o IX, X: slikken, autonome functies
o XI: draaien hoofd, opheffen schouders
o XII: bewegen tong
 Spinale zenuwen (31x2)
o Dorsale wortel (+dorsaal ganglion) en ventrale wortel  spinale zenuw door
foramen intervertebrale
o Segmentaire innervatie (dermatoom, myotoom)
o Zenuw > zenuwvezels (fascikels) > axonen
o Endoneurium, perineurium, epineurium
o Motorische eenheid: motorneuron contact met spiervezel
o Cellichamen sensorische neuronen in ganglia net buiten CZS
2. De cellen van het zenuwstelsel
2.1 Neuronen
 Soma, axon (overbrengen), dendrieten (ontvangen)
 Unipolaire (dorsale ganglia), bipolaire (1 axon, dendriet), multipolaire (meest in CZS)
 Soma
o Celmembraan, kern (nucleolus!), ER, GA, mitochondria, lysosomen, vacuolen,
granulen (eventueel pigment)
o Cytoskelet





Neurofilamenten: vorm
Microtubuli: axonaal transport
Axon
o Axoplasma, axolemma, axonale heuvel (initieël segment), axonuiteinden (boutons)
o Myeline onderbroken door knopen van ranvier
o Microtubuli, neurofilamenten, mitochondria
Microtubulen
o Polariteit (- bij soma, + bij axonuiteinde)
o Stabiliserende geassocieerde eiwitten: microtubuli-associated proteins (MAP’s)
 Binding gereguleerd door fosforylatie door MARK (microtubule-affinityregulating-kinase)  foforylatie  loslaten MAP  destabilistatie
 MAP-1: axonen en dendrieten, MAP-2: dendrieten, tau: axonen
 Tau dysfunctie: ziekte van Alzheimer
o Retrograad transport: dyneine (moleculaire motor), + naar –
o Anterograad transport: kinesine, - naar +
o Cargo’s naar specifieke plaatsen
o Defectief axonaal transport  neurodegeneratieve ziekten
 Dysfunctie: moleculaire motoren, microtubuli, mitochondria, beschadiging:
cargo
 Leeftijdsgebonden dysfunctie van mitochondria (opstapeling reactieve
zuurstofradicalen  beschadigen celcomponenten)  primaire defecten
versterken
Dendrieten
o Receptief veld vergroten (door dendrietische uitsteekseltjes)
o Zelfde organellen als soma
2.2 Glia van het CZS
 10x meer dan neuronen
 Oligodendrocyten
o Vormen myelineschede in CZS (aantal maal axon sterk omringen)
o Myelinistatie pas vanaf geboorte, bij adolescentie voltooid
o Isoleert axon elektrisch, van belang voor snelle geleiding
o Iedere oligodendrocyt 30-50 myelinesegmenten
o Myeline: 70% lipiden, specifieke proteïnen (myeline basic protein)
o Onderbrekingen: knopen van ranvier
 Microglia (20%)
o Van myelomonocytaire cellijn
o Veel lysosomen, klein, via bloed in ZS
o Geactiveerd bij pathologische processen
 Migreren en fagocyteren
 Immuuncompetente cel  signaalmoleculen  cytokines  lokale
ontstekingsprocessen beïnvloeden
 Herstelfunctie: produceren neurotrofe factoren
 Ependymcellen: wand ventrikels, centraal kanaal
 Astrocyten (meest)
o
o
Beschadiging  groeien, delen  litteken = astrogliose
Bevat intermediar filament met glial fibrillary acidic protein (GFAP)  histologisch
identificeren
2.3 Glia van het PZS
 Schwann cellen
o Slechts 1 axonaal segent
o Myeline andere samenstelling als in CZS
 Satellietcellen: omringen neuronen in de ganglia, ondersteunende functie
3. Elektrische transmissie



Generatorpotentiaal, actiepotentiaal, EPSP (exciterend postsynaptisch potentiaal), IPSP
(inhiberend), eindplaatpotentiaal
Elektrotonisch conductie: gegradeerde potentiaal (hyperpolarisatie/depolarisatie) wordt
exponentieel kleiner als het verder weg gaat van de stimulus
Actiepotentiaal (vanaf axonale heuvel) behoudt zijn amplitude, met constante snelheid
3.1 membraanpotentiaal
 Door verschil in ionenconcentratie: Na buiten cel, K in cel
  Na passief naar binnen, K passief naar buiten (semipermeable membraan)
 Na-K-ATPase pomp: 3 Na uit, 2 K in  steady state
 Rustpotentiaal -60mV (buiten meer positief)
 Depolarisatie: buitenkant negatief
 Hyperpolarisatie: binnenkant meer negatief
3.2 Actiepotentiaal
 Prikkelbare cellen  ionenpermeabiliteit van membraan veranderen als gevolg van een
prikkel
 Depolarisatiefase = drempelpotentiaal (kritische voltage)  voltage-gevoelige Na-kanalen
open  Na binnen  inwendige minder negatief  membraanpotentiaal minder negatief
 Overshoot = membraanpotentiaal tijdelijk positief
 Repolarisatiefase = Na niet meer in de cel, K uit de cel  wederopbouw
membraanpotentiaal (ook door Na-K pomp)
 Hyperpolarisatiefase = membraanpotentiaal tijdelijk meer negatief
 Actiepotentiaal = alles-of-niets reactie op prikkel
 Exciteerbaarheid zenuwcel hangt af van:
o Intensiteit en duur van stimulus (minimumduur, minimum intensiteit)
o Refractaire periode: hoe snel actiepotentialen elkaar kunnen opvolgen
 Absolute refractaire periode: nieuwe niet mogelijk
 Relatief refractaire periode: eind repolarisatiefase, enkel door prikkel van
voldoende intensiteit en duur
 Ontstaan op basis van wijzigingen in de eigenschappen van de
doorlaatbaarheid van de Na en K kanalen, en de overlap in het tijdsbeloop
van deze stromen
 Niet altijd alles-of-niets  kunstmatig een zenuw elektrisch prikkelen  gradueel
depolarisatie, hyperpolarisatie (onder en boven drempel)


Actiepotentiaal ontstaat t.h.v. axonale heuvel  bevat hoge densiteit aan voltage-gevoelige
Na en K kanalen
Snelheid actiepotentiaal hangt af van dikte van axon en of hij al dan niet gemyeliniseerd is
o Dikkere axonen snellere geleiding
o Niet gemyeliniseerd  voltage-gevoelige Na en K kanalen uniform verspreid
o Gemyeliniseerd  isolerende werking, van KvR tot KvR (hoge concentratie kanalen,
saltatorische manier)  sneller
o Snelste (dikste): alfa-motoneuronen
3.3 Postsynaptische potentialen
 Informatieoverdracht t.h.v. dendrieten of soma door (meestal) chemische transmitie
 Exciterend postsynaptisch potentiaal (EPSP) of inhiberend (IPSP)
 Spatiale summatie  EPSP dat groot genoeg is om een actiepotentiaal op te wekken t.h.v.
axonale heuvel
 Temporele summatie
 Mate waarin de dendriet in staat is om de actiepotentiaal naar het initieel segment over te
brengen:
o Weerstand dendrietisch membraan (rm)
o Weerstand binnen dendriet (ri)
o Weerstand buiten dendriet (ro)
 Lengteconstante λ = maat die bepaalt hoe ver elektrotonische stroom t.g.v. een locale
wijziging in de membraanpotentiaal over de naburige membraan kan spreiden
= √(rm/ro+ri)
= √(rm/ri) (ro klein)
= de lengte nodig voor de membraanpotentiaal om af te zwakken tot 37% van de maximale
waarde (hoe groter hoe verder)
o Afhankelijk van de dikte van de dendriet (a)
λ = √(a.rm/2.ri)
dikkere dendrieten grotere λ
 Dendrieten en soma bezitten voltage-gevoelige ionenkanalen  genereren additionele
stroom zodat signaaloverdracht tot bij de axonale heuvel geraakt
o Dendrieten Ca
o Soma Na
3.4 Het electroencefalomgram (EEG)
 elektrische activiteit hersenen meten (enkel oppervlakkige lagen)
 internationaal 10-20-systeem
 referentiepunten: nasion, inion, externe gehoorgangen
 referentieelektroden: oorlel
 monopolaire opnames (potentiaalverschil tussen meetelektrode op schedel en referentie op
oorlel), bipolaire methode (tss 2 naburige meetelektroden)
 basisritmes
o rust, ogen toe: alfa ritme = 8-12Hz
o rust, ogen open: beta time = >12Hz en laag gevolteerd
 tragere golven  diepe slaap, onderliggende ziektetoestand
o
o
theta golven: 4-7Hz
delta golven: <4Hz
3.5 Meten van de geleiding van een perifere zenuw
 Motorische zenuwgeleiding: registratie van de MAP (motorische actiepotentiaal)
o Geleidingssnelheid (m/sec)= Δs (mm)/t2-t1 (msec)
 Δs: afstand tussen S2 en S1
 T1, t2: latentietijd bij stimulatie S1, S2
3.6 Geëvokeerde potentiaal
 Stimulatie sensorische receptor  kleine elektrische potentialen in overeenkomstige
cerebrale cortex
 Uitmiddelingstechniek  specifieke stimulus van achtergrondactiviteit onderscheiden
 Zeggen iets over de integriteit van de banen (vb: VEP = visueel geëvokeerde potentiaal)
4. De synaps
4.1 Algemene aspecten
 M.b.v. neurotransmitters
 Axo-dendrietische, axo-somatische, axo-axonische (minst) synaps
 Actiepotentiaal  opening voltage-gevoelige Ca kanalen  influx Ca  synaptische vesikels
fusioneren met membraan (geëffectueerd door neuron-specifieke fusie-eiwit
synaptotagmine)
 Neurotransmitter bindt reversibel op receptoren postsynaptisch membraan
 Verwijdering neurotransmitter
o Transport-gemedieerde (her)opname
o Diffusie
o Enzymatische degradatie
 2 types receptoren
o Ionotrope: ionkanaal, snelle respons
o Metabotrope: trage respons, wijzigingen in second messengers  wijziging in
activiteit van proteïne kinase  metabole processen in cel reguleren
 Autoreceptoren = presynaptisch gelegen receptoren
 Agonisten: werking neurotransmitter nabootsen
o Ropenirole = dopamine agonist, behandeling parkinson
 Antagonisten: belemmeren werking neurotransmitter
o Haloperidol = dopamine antagonist, behandeling psychose of agitatie, neveneffect
parkinsonisme
 Partiële agonist: activeert receptor in minder sterke mate, agonist bij weinig
neurotransmitter, antagonist bij veel
o Partiële 5-HT1 agonist: verhoogde activiteit  tegen angst, verlaagde activiteit 
tegen depressie
 (Her)opname remmers
 Metabotrope receptor
o Second messenger: langdurige wijzigingen in neurale functies op niveau van
transcriptie door synthese RNA en eiwitten
o






cAMP respons element binding protein (CREB): transcriptie activator
 in niet-gestimuleerde cellen: CREB niet gefosforyleerd  weinig tot geen
transcriptionele activiteit
 gestimuleerde cel: fosforylatie CREB  bindt op cAMP respons element
(CRE)  transcriptie eiwitten
4.2 Acetylcholine
Cholinerge neuronen
In septale nuclei en nucleus basalis van Meynert  projecteren naar hippocampus en cortex
In pontomesencefalotegmentaal cholinerg complex  naar dorsale thalamus en delen
telencefalon
Gesynthetiseerd uit choline en acetyl coenzym A door het enzym choline-acetyltransferase
(CAT)
Activeert in hersenen de muscarine en nicotine receptoren
o Nicotine: 5 componenten, comformatiewijziging  Na naar binnen  depolarisatie
o Muscarine: 5 subtypes (M1-M5), geheugen en intellectuele activiteit, M1 receptor
antagonist = scopolamine  geheugenstoornissen, geheugen verbeteren: AChE
remmers toevoegen
Activiteit beïnvloed door acetylcholine-esterase (AChE): breekt Ach af
4.2 Catecholamines
 Catechol gedeelte (phenylring, 2 hydroxylgroepen) en ethylamideketen: dopamine,
noradrenaline, adrenaline
 Dopamine  Dopaminerge neuronen in mesencefalon
o Substantia nigra: nigrostriataal systeem  controle motoriek
o Ventraal tegmentaal area: projecteren naar Nu accumbens (mesolimbisch systeem)
en cerebrale cortex (mesocorticaal systeem), plezier- of beloningssysteem
o Gesynthetiseerd uit tyrosine
o 5 subtypes dopamine receptoren:
 D1-like (D1 en 5): stimuleren adenylcyclase  toename cAMP
 D2-like (D2, 3, 4): inhiberen adenylcyclase  afname cAMP, D2
autoreceptoren
 G-proteïne gekoppeld
 Noradrenaline  noradrenerge neuronen
o In locus ceruleus in pons
o Dopamine  noradrenaline door enzym dopamine beta-hydroxylase
o Projecteren diffuus naar hersenen en ruggenmerg
o Bindt op (alfa en beta) adrenerge receptoren
o Regulatie van veel dingen
 80% heropgenomen en gerecycleerd
 Afbraak
o MAO: monoamine oxidase in mitochondria
o COMT: catechol-O-methyltransferase
4.3 Serotonine (5-hydroxytryptamine)
 Uit aminozuur tryptofaan (voedsel)




13 soorten receptoren
Serotonerge neuronen geclusterd in 9 raphe kernen: meest actief tijdens lichtperiode,
wakker, actief
Projecteren diffuus naar hersenen en ruggenmerg
Rol bij regulatie stemming, emotie, slaap
4.4 Glutamaat en aspartaat
 Exciterende AZ van het CZS
 Glutaminerge neuronen
 Glu: van dieet en de mitochondriële conversie van alfa-ketoglutaraat uit Krebscyclus
 6 types receptoren
o Ionotrope: NMDA, AMPA, kainaat  activatie  influx Na  EPSP’s
o Metabotrope: 3 types mGLU receptoren

2 types Na-afhankelijke transportsystemen Glu snel uit synaptische spleet
o EAAT1: hoofdzakelijk op neuronen, recycleerd naar de vesikels
o EAAT2: op astrocyten  Glu om in glutamine  opgenomen door presynaptisch
neuron  terug omgezet in Glu
 NMDA receptor
o Verschillende modulerende sites
o In rust geblokkeerd door Mg
o Binding Glu  Mg blokkade opgehoffen  Na en Ca naar binnen  depolarisatie
 Excitotoxiciteit
o Overmatige stimulatie Glureceptoren  verhoogde instroom Ca  afsterven cel
door activatie Ca-afhankelijke katabole enzymen, irriversibele beschadiging
mitochondria en cytoskelet
o Acuut
 Bij cerebrale hypoxie en ischemie
 Falen Na-K kanalen  depolarisatie neuron  opening voltage-gated Ca
kanalen  vrijstelling Glu  additionele depolarisatie en instroom Ca
o Chronisch
 Onderdeel neurodegeneratieve ziekten
 ALS: reductie EAAT2  Glu onvoldoende snel uit synaptische spleet 
overstimulatie neuron  afsterven
4.5 GABA (gamma aminoboterzuur)
 Inhiberend
 Gevormd door decarboxylatie Glu door enzym glutaminezuur decarboxylase
 Presynaptisch neuronaal en astrocytair transportsysteem (astrocyten: GABA omgezet tot
glutamine)
 2 types GABA receptoren
o GABA-A: ligand-gebonden Cl kanaal  Cl in cel  IPSP
 Andere bindingssites: Benzodiazepines (verhogen frequentie openen),
Barbituraten (verhogen duur openen), Alcohol
o GABA-B: veroorzaakt IPSP door verhoogde doorstroom van K via G-proteïne
gekoppeld mechanisme
4.6 Neuropeptiden
 O.a. opioiden, gastro-intestinale peptide, hypothalamische-hypofysaire, …
 In vesikel, geco-lokaliseerd met neurotransmitter
 Stimulatiefrequentie voor vrijstelling hoger dan voor neurotransmitter
 Pre-propeptide in ER
 Naar terminale axon via axonaal transport  post-translationeel gewijzigd door
proteasen/enzymen
 Traag verwijderd via diffusie (gedegradeerd)  peptide langer actief
 Interageren met specifieke peptide receptoren  modificeren werking gezamenlijk
vrijgestelde klassieke neurotransmitter
4.7 Neuromusculaire overgang
 Motorische eindplaat
 Neurotransmitter Ach
 Actiepotentiaal in axonuiteinde  instroom Ca via pre-synaptische Ca kanalen in actieve
zones en gekoppeld aan eiwitcomponenten van de neuro-exocytotische machinerie (SNARE
proteïnen: syntaxin, SNAP 25, synaptobrevin)  afgifte inhoud vesikels
 Post-synaptische ACh-receptoren binden  opening kanaalporie  Na in en K uit de cel 
nettoflux van positieve ionen richting cel  depolarisatie  EPP
 Drempelwaarde EPP overschreden  spiervezelactiepotentiaal (bevordering door
postsynaptische plooien en hoge dichtheid Na-kanalen daar)
 2-5 maal meer Ach afgegeven dan noodzakelijk  betrouwbaar
 Ach in synapsspleet afgebroken door Ach-esterase
 Ook spontane afgifte Ach uit individuele vesikels  miniatuur eindplaatpotentiaal (MEPP)
5. De neuronale micro-omgeving in het CZS

Belangrijke elementen wijzigingen extracellulair vocht: cerebrospinaal vocht, bloedhersenbarrière, astrocyten  beïnvloedt werking zenuwstelsel
5.1 Cerebrospinaal vocht (CSV)
 In ventrikels en centraal kanaal
 Via opening in 4e ventrikel (foramina van Magendi en Luschka) naar subarachnoidale ruimte
 Aangemaakt door plexus choroideus
o Zeer gevasculariseerd, in ventrikels
o Epitheelcellen met tight-junctions  bloed-CSV barrière
o Choroidale epitheelcellen secreteren CSV als ultrafiltraat van het plasma
 Lagere concentratie K dan plasma, praktisch geen eiwitten
 Essentiële voedingsbestanddelen via selectieve transportsystemen
 Vliezen: dura mater (vormt veneuze sinussen), arachnoidea, pia mater
 Subarachnoidale ruimte: vochtkussen
 Arachnoidale granulaties
o Puilen uit in veneuze sinussen
o Hierdoor CVS geabsorbeerd in de bloedbaan (via vocht-bevattende vacuolen)
o Drukgevoelige 1-richting klep systeem
o




Absorptie als intracraniële druk boven de 70 mm H2O (productie niet van druk
afhankelijk)
o Communicerende hydrocefalie: verstoring absorptie (na ontsteking of bloed in
subarachnoidale ruimte)
Niet-communiserende hydrocefalie: door obstructie in ventrikelsysteem
Totaal volume CVS: 150 ml, per dag 500 ml aangemaakt, 3-5 keer ververst
Functies
o Beschermen
o Vormen extracellulair vocht  essentieel functioneren CZS
Vrij communiceren met de extracellulaire ruimte via: piale-gliale membraan, ependymcellen
(niet nauw aan elkaar, CVS ongeveer zelfde als extracellulair vocht)
Lumbaalpunctie onder L3  ook druk in arachnoidale ruimte bepalen (4-12 mm Hg)
5.2 Bloed-hersenbarrière
 Tegen diffusie bloed  CZS
 Endotheelcellen van de capillairen met tight-junctions verbonden + dikke basale membraan +
astrocytaire eindvoetjes
 Waterkanalen  water vrij door B-HB
 Hydrofiele substanties moeilijk door B-HB
 Wel snel door B-HB
o Sterk vetoplosbare gassen, lipofiele stoffen
o Stoffen via specifieke transportsystemen (glucose, AZ, organische zuren)
 Geen B-HB
o Plexus choroideus
o Onderdelen neuroendocrien controlesysteem
 Area postrema: braakcentrum
 Eminentia media: pikken RH op  naar adenohypofyse
 Organum vasculosum laminae terminales: cytokines uit bloedbaan beïnvloed
lichaamstemperatuur
5.3 De astrocyten
 Functies
o Bevatten glycogeen van het CZS  lactaat  in extracellulaire ruimte  bron van E
o Regelen K concentratie in extracellulaire ruimte (repolarisatiefase)
o Rol opnemen neurotransmitters uit synaptische spleet  metaboliseren  nieuwe
o Rol vorming nieuwe synapsen
o Verantwoordelijk voor neurovasculaire koppeling
 Functionele MRI
o Verhoogde activiteit gebied hersenen  verhoogde doorbloeding = meer
oxyhemoglobine
o OxyHb andere paramagnetische activiteit dan desoxyHb
o Meet de verhouding = BOLD (blood oxygenation level dependent)-effect
o Toename verhouding  verhoogde intensiteit
 Cerebraal oedeem
o Vasogeen cerebraal oedeem




o
o
o
Verstoring B-HB (tight-junctions)
 plasmabestanddelen in CZS  ook water meekomt
Ophoping vooral in witte stof
Tumoren, trauma, stadia van cerebrale ischemie en hypertensieve
encefalopathie
Cytotoxisch cerebraal oedeem
 B-HB intact
 Slecht functioneren Na-K pompen in membraan astrocyten
 Na en water binnen laten  opzwellen
 In witte en grijze stof
 Vroegtijdige ischemie, hypoxie, metabole encefalopathieën
Osmotisch cerebraal oedeem
 Normaal osmolaliteit CZS iets kleiner dan die van plasma
 Osmolaliteit plasma plots daalt (excessieve inname water, hyponatriëmie, …)
 osmolaliteit in hersenen relatief toenemen  water in CZS aangetrokken
Interstitieel cerebraal oedeem
 Bij obstructieve hydrocefalie
 Door verbreking CSV-hersenbarrière  CSV door ependymcellen in
extracellulaire ruimte
5.4 Neurotrofe factoren
 In extracellulaire ruimte
 Polypeptiden die de groei, differentiatie en overleving neuronale cellen ondersteunen
 Nerve growth factor (NGF)
o Tot de familie van neurotrophines
o Gesecreteerd door de doelwitcellen
o Bindt op specifieke tyrosine kinase receptoren (TrKA)  geïnternaliseerd  kern
o Overleving OSym en sensoriche neuronen
 Brain derived growth factor (BDNF)
o Neurotrophine
o Overleving neuronen CZS en PZS
o O.m. geproduceerd door astrocyten
o Rol synaptische plasticiteit
 Insulin like growth factor (IGF-1)
o Peiotrofe neurtrofe factor
o Belang voor differentiatie en overleving oligodendrocyten
o Induceert myelinisatie
o Overleving perifere motorneuronen
6. Circulatie en intracraniële druk
6.1 Cerebrale circulatie
 L en R a. carotis interna + a. basilaris (uit 2 aa. Vertebrales)
 In verbinding door de circulus van Willis
 150ml bloed binnen de schedel, 20% van totale zuurstof van het lichaam





Cerebral blood flow (CBF) moet relatief hoog zijn (50ml/100g/min): nauw verbonden met
metabole activiteit
o Cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2): normaal constant op 3.5ml/100g/min
Hersenen uitstekende autoregulatie van de mean arteriële bloeddruk (MAP)  houdt de CBF
constant bij MAP’s tussen 60 en 130 mmHg
o <60 mmHg: vermindering CBF  vermindering neurologische functies en bewustzijn
o >130 mmHg: stijgt CBF en druk binnen de microcirculatie  endotheelschade 
verstoring B-HB  vasogeen cerebraal oedeem
Cerebrale perfusie druk (CPP) = MAP – ICD (intracraniële druk)
Verandering ICP  effect op CBF (want in schedel)
Gevolgen van dalen van de CPP
o CBF 20-25 ml/100g/min: vertraagde elektrische activiteit van de hersenen
o CBF 15 ml/100g/min: elektrische activiteit stopt
o CBF < 10 ml/100g/min: falen Na-K pomp  afsterven neuronen door instroom Na en
daarna Ca
6.2 Intracraniële druk (ICD)
 Hersenweefsel, CSV en bloed niet comprimeerbaar
 Normaal 5-13 mmHg (cyclische variaties)
 Toename 1 van de 3 niet comprimeerbare componenten moet gecompenseerd worden 
compliance dV/dP
7. Veroudering, degeneratie en regeneratie


Herstel neuronen beperkt, uitzondering bulbus olfactorius
Gliale cellen wel delen en vervangen
7.1 Veroudering, neurodegeneratie en plasticiteit
 Ouder worden  neuronen verloren
 Grote reservecapaciteit  klinische manifestaties neuronenverlies pas als drempel
overschreden is (symptomen Parkinson als 80% verloren is)
 Compenseren van neuronenverlies
o Dendrietische plasticiteit: groei dendrietenboom
o Reactieve synaptogenese: nieuwe synaptische contacten door niet-aangetaste
neuronen (bij ouderen veel trager dan bij jongeren)
o Kan beïnvloed worden door omgevingsfactoren
 Neurodegeneratieve ziekten
o Bepaalde groepen neuronen progressief afsterven
o Ziekte van Alzheimer, ziekte van Parkinson, ALS
7.2 Axonale schade
 Axonen kan geen eigen eiwitten aanmaken  niet overleven zonder contact met cellichaam
 Karakteristiek patroon (CZS en PZS)
o Degeneratie axon distaal van letsel
o Walleriaans degeneratie: distaal segment degenereert traag
o Degeneratie myeline, myeliniserende cellen overleven het meestal wel
o Wegvoeren vernietigd weefsel door microglia en macrofagen

o Chromatolyse: nucleus zwelt op, ER naar periferie, reversibel als neuron overleeft
o Retrograde transneurale degeneratie
o Anterograde transneurale degeneratie
CZS niet regenereren, PZS wel
o In CZS de omgeving rond het axon belemmert dat de axonen regenereren
o Vb: oligodendrocyten bevatten oppervlakkige molecule myeline geassocieerde
glycoproteïne (MAG)  inhibeert groei axonen
8. Autonoom zenuwstelsel







Regelt vegetatieve functies (samen met hormonen)
Buiten invloed van de wil
PS: regeling anabole functies
OS: regeling katabole functies
Centraal deel: structureel verweven met somatische zenuwstelsel
primair centrum: hypothalamus
Perifeer deel: efferente verbindingen met de perifere weefsels en organen
Secundaire centra:
o PS: deels in hersenstam en deels in sacrale ruggenmerg
o OS: zijhoorn van thoracolumbale ruggenmerg (T1-L3)
Preganglioniare neuronen, ganglia, postganglionaire neuronen
8.1 Het PS
 Craniale vezels: uit de hersenstam
o N. oculomotorius (III): sfincter pupillae
o N. glossopharyngeus (IX): parotisklier
o N. facialis (VII): andere speekselklieren, traanklier
o N. vagus (X): borst, buikorganen (uitzondering laatste deel dikke darm)
 Preganglionaire vezels lang
 Convergentie en divergentie
 Getalsverhouding pre-, postganglionair 1:1
 Sacrale deel: blaas, geslachtsorganen, laatste deel dikke darm, rectum
 2x Ach
8.2 Het OS
 Preganglionaire vezels van de zijhoorn verlaten ze het ruggenmerg met de voorwortel 
splitsen af van voorwortel en bereiken via ramus albus de OS keten (OS paravertebrale
ganglia)
 Postganglionaire mergloze C-vezels verlaten de grensstreng als ramus communicans griseus
 voegt zich weer bij spinale zenuw
 Preganglionaire kort, postganglionaire lang
 3 cervicale, 12 thoracale, 5 lumbale, 4 sacrale ganglia (overschakeling hoger, lager of gelijk)
 Ach, noradrenaline
 Niet alle preganglionaire vezels schakelen over: deel dat de buikorganen verzorgt
o Schakelt in ongepaarde, voor de aorta descendens gelegen, prevertebrale ganglia
 Bijniermerg










o Innerverende deel preganglionair
o Prikkeling door Ach
o Kliercellen gemodificeerde postganglionaire neuronen
o Secretie: 80-90% adrenaline, 10-20% noradrenaline
Andere uitzondering: eccriene zweetklieren
o Ach ipv noradrenaline, want als het noradrenaline zou zijn zou het vaatvernauwingen
in de huid teweegbrengen  stop huiddoorbloeding  geen zweetklierproductie
Anders dan bij de postganglionaire PS vezels
o Minder contact met de doelwitcellen
o Varicositeiten (verdikkingen)  noradrenaline: bevat presynaptische receptoren 
verdere afscheiding remmen
o Voor noradrenaline geen uniek mechanisme om de transmitter onwerkzaam te
maken, vooral re-uptake door producerende neuronen
2 degraderende intracellulaire enzymen:
 Monoamine-oxidase (MAO): in membraan mitochondria adrenerge
zenuwuiteinden
 Catechol-Omethyltransferase (COMT): in cytoplasma gladde spiercellen,
levercellen
o Varicositeiten bevatten de enzymen niet zelf  resorptie of afbraak niet snel 
noradrenaline geleidelijk door effectorweefsel (><PS prikkeling allen lokaal)
Levensbedreigende situatie: onmiddellijk van PS op een gegeneraliseerde OS toestand
Convergentie en divergentie
Getalsverhouding pre-, postganglionair: 1:5
Temporele en spatiale summatie belangrijke rol
Effect adrenaline en noradrenaline niet overal zelfde effect op glad spierweefsel: contractie
(bloedvaten meeste organen), verslapping (bronchiën, darmen, coronairen, skeletspieren) 
door verschillende types adrenerge receptoren en hun relatieve concentraties
Noradrenaline alfa werking, adrenaline beta werking
o Alfa-1: activatie fosfolipase-C en IP3  toename Ca in de cel  contractie gladde
spier, versterking klierwerking
o Alfa-2: reductie cAMP  relaxatie gladde spier
o Beta: toename cAMP  beta 1: stimulatie, beta 2: relaxatie, beta 3: enkel in
vetcellen
Alarmprikkel  cerebrale cortex  limbisch systeem activeert:
o Reticulaire formatie  toename waakzaamheid
o OS zenuwstelsel (onderdrukking PS)
Overzicht van verschillende functies PS en OS  zie p. 69